含碳纤维高温活化后,纤维表面布满微孔(即氢、氧原子挥发前所占位置),其孔径为一根头发丝的十万分之一,把这些微孔的内表面展开,1g活性碳纤维毡的展开面积高达1600㎡,这是这些微孔起到了吸附气味的作用。从物理学可知,物体的表面对外存在引力,表面越大吸附力越大,正是通过这种范德华力的作用吸附周边分子并牢固与微孔之中。活性炭纤维毡久用之后,微孔会被填满,致使吸附能力有所下降。使用某种办法可使吸附质的动能增加,摆脱引力,自活性碳纤维中逸出(不能完全解吸)。此时活性炭纤维的吸附功能即可复原,重复使用。活性炭纤维脱附再生的方法很多,如热蒸汽解吸法、氮气解吸法等,有机废气治理中常用热蒸汽解吸法。工业上的解吸需要专门装置,而一般民品只需晾晒或电热吹风即可。
1.掩蔽法原理:采用更强烈的芳香气味与臭气掺和,以掩蔽臭气,使之能被人接收。适用范围:适用于需立即地、暂时地消除低浓度恶臭气体影响的场合,恶臭强度2.5左右,无组织排放源。优点:可尽快消除恶臭影响,灵活性大,费用低。缺点:恶臭成分并没有被去除。2、稀释扩散法原理:将有臭味的气体通过烟囱排至大气或用无臭空气稀释,降低恶臭物质浓度以减少臭味。适用范围:适用于处理中、低浓度的有组织排放的恶臭气体。优点:费用低、设备简单。缺点:易受气象条件限制,恶臭物质依然存在。3、热力燃烧法与催化燃烧法原理:在高温下恶臭物质与燃料气充分混和,实现完全燃烧适用范围:适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体。优点:净化效率高,恶臭物质被彻底氧化分解。缺点:设备易腐蚀,消耗燃料,处理成本高,易形成二次污染。
活性炭纤维毡用于有机溶剂的回收,对于从气相分离回收有机溶剂,如对苯类、酮类、酯类、石油类的废气均能从气相吸附回收。用活性炭纤维作溶剂回收材料吸附脱附速度快、处理量大,回收溶剂质量高,回收率可达90%以上。随着人类环保意识的不断加强,对于生存的环境,特别是对空气、水等净化密切相关的活性炭等环保材料的性能要求越来越高,粒状或粉状活性炭已能很好满足使用要求。传统的活性炭是一种粒状或粉状的炭材,自20世纪初实现工业化生产以来,在分离及净化水及其它液体的除臭、净化等方面广泛应用。粒状或粉状的结构,它的吸附速度较慢,分离效率不高,特别是它的物理形态在应用时有许多不便,限制了应用范围。纤维孔径小且分布窄,吸附速度快,吸附量大,容易再生。与粉状(5nm~30nm)活性炭相比,活性炭纤维在使用过程中产生的微粉尘少,可制成纱、线、织物、毡等多种形态的制品,使用时更加灵活方便。活性炭纤维被认为是21世纪环保材料之一,在气体和液体净化、有害气体及液体吸附处理、溶剂回收、功能电极材料等方面已成功应用。
对于袋式除尘设备来说,使用温度与除尘效率关系并不明显,这一点不同于电除尘,对粉尘处理电除尘器来说,温度的变化会影响到粉尘的比电阻等影响粉尘处理除尘效率。处理含尘浓度高的气体,可以安装或重力除尘器作为预除尘,但是,这要增加系统的阻力,动力消耗增加。所以当粉尘或物料成品无需分级的情况下,大多直接使用袋式除尘器,并非所有的袋式除尘器都能处理高含尘浓度的气体。只有滤袋间距较宽、袋外面过滤形式装有连续清灰装置的袋式除尘器,才适于处理高含尘浓度的气体。处理高含尘量时,在袋式除尘器的构造上应尽量使粉尘直接落入灰斗或加些挡板,以减少附着于滤袋上的粉尘量;防止滤布的摩擦损坏,不应使高速运动的粉尘直接冲击滤布。
表面化学结构:活性碳纤维固体表面原子呈不饱和结构,东营低温等离子净化器具有独特的表面化学性能,微晶在燃烧温度低时易与氧化介质发生反应生成氧化产物,主要有羧基、酚基、醌基等含氧基团,及含硫基、氮元素、卤素等官能团。其表面酸性与吸附平衡有密切的关系。口碑好的低温等离子净化器吸附剂的细孔分为三类:孔径大于50nm的为大孔,2nm~50nm的为中孔,0.8nm~2nm的为微孔以及小于0.8nm的为亚微孔。活性炭纤维的孔主要是乱层结构炭和石墨微晶形成的微孔。微孔的大量存在使活性炭纤维的表面积增大,同时也使其吸附量提高。
活性碳吸附法是利用活性炭内部空隙结构发达,有巨大比表面积原理来吸附通过活性炭池的恶臭废气分子,初期处理效率可达65%,但极易饱和,通常数日即失效,需要经常更换,并需要寻找废弃活性碳的处理办法,运行维护成本很高,适用于低浓度、大风量气体,对醇类、脂肪类效果较明显,但湿度大的废气效果不明显,且容易造成环境二次污染。